SWIP-RFP装置的新近实验结果

在有预电离、空芯变压器功率续流、真空室放电清洗、碳化和蒸钛的条件下,获得了反场箍缩(RFP)和超低安全因子q(ULQ)位形。等离子体性质得到了改善,等离子体电流出现平顶,其电流的幅值增加。杂质得到有效的控制,并在充分控制壁的条件下等离子     

高电流密度ULQ等离子体实验研究

给出了高电流密度条件下ULQ实验的结果。真空室壁经过碳化、硅化等处理得到高温度稳定约束的ULQ等离子体。同时观察到“发电机”效应导致环磁通长时间维持增长,反常电阻率和异常离子加热。在不同的充入气体[He H_2 SiH_4和H_2]放电中,观察到类同     

高电流密度ULQ等离子体实验研究(英文)

给出了高电流密度条件下ULQ实验的结果。真空室壁经过碳化、硅化等处理得到高温度稳定约束的ULQ等离子体。同时观察到“发电机”效应导致环磁通长时间维持增长,反常电阻率和异常离子加热。在不同的充入气体[He H_2 SiH_4和H_2]放电中,观察到类同位素效应。     

有限Beta极小势能反场箍缩位形

本文给出有限β值极小势能反场箍缩(RFP)位形。Suydam条件和充分稳定判据也都检验了这个位形。数值结果指出,当β增加时,反场出现临界值增加,并且弛豫状态的螺旋态临界值也随着增加。Suydam和Robinson判据的稳定阈都随着β增加而扩大。β≠0的RFP位形理论与当代反场实验结果一致。     

中国环流器一号装置最近结果(英文)

HL-1(中国环流器一号)已卓有成效地进行了《MHD不稳定性对运行极限参数的影响》、《等离子体改善约束》、《杂质浓度和输运》、《等离子体边缘条件的控制》和《边缘等离子体特性和扰动》等与等离子体约束物理密切相关的重大课题的系统研究。显著提高和改善等离子体约束性能,获得了许多在国际和国内具有自己特色的重要成果。尤其高密度(n_e>5×10~(19)m~(-3))低q(q_1<2.2)好约束(τ_E>30ms)的等离子体的获得,偏压电极诱发的高约束模(H模)和高密度孔阑位形下改善欧姆约束(IOC)放电状态的实现是对国际核聚变研究的重要贡献。1992年又成功地进行了低混杂波电流驱动、弹丸注入(863高技术)及电子回旋共振加热的实验研究,分析了三大技术对约束的影响,结束了HL-1仅用欧姆加热、有感电流驱动和气体加料的历史,使等离子体约束的物理实验研究达到新的水平。     

中国环流一号装置最近结果

HL-1(中国环流器一号)已卓有成效地进行了《MHD不稳定性对运行极限参数的影响》、《等离子体改善约束》、《杂质浓度和输运》、《等离子体边缘条件的控制》和《边缘等离子体特性和扰动》等与等离子体约束物理密切相关的重大课题的系统研究。显著提高和改善等离子体约束性能,获得了许多在国际和国内具有自己特色的重要成果。尤其高密度(n_e>5×10~9m~(-3))低q(q_L<2.2)好约束(τ_E>30ms)的等离子体的获得,偏压电极诱发的高约束模(H模)和高密度孔阑位形下改善欧姆约束(IOC)放电状态的实现是对国际核聚变研究的重要贡献。1992年又成功地进行了低混杂波电流驱动、弹丸注入(863高技术)及电子回旋共振加热的实验研究,分析了三大技术对约束的影响,结束了HL-1仅用欧姆加热、有感电流驱动和气体加料的历史,使等离子体约束的物理实验研究达到新的水平。     

有限Beta极小势能反场箍缩位形

本文给出有限β值极小势能反场箍缩(RFP)位形。Suydam条件和充分稳定判据也都检验了这个位形。数值结果指出,当β增加时,反场出现临界值增加,并且弛豫状态的螺旋态临界值也随着增加。Suydam和Robinson判据的稳定阈都随着β增加而扩大。β≠0的REP位形理论与当代反场实验结果一致。     

SWIP-RFP装置等离子体环电压和电流测量(英文)

介绍SWIP-RFP装置等离子体环电压和环电流的测量方法和测量结果。对RFP环电压模型也作了初步分析,实验中采用单匝线圈测量的环电压很大程度地取决于外电路的电流,这一电压中存在一感应分量,即使考虑了测量环电压的感应分量,RFP等离子体的环电压也要大于环形磁约束系统等离子体的经典电阻环电压,这是反场箍缩等离子体螺旋量守恒的一个重要课题。对与环电压有关的电磁特性也作了一定研究。测量结果表明,SWIP-RFP装置的等离子体电流一般大于60kA,在较好的放电条件下,等离子体电流可以驱动到100kA,等离子体电流最大值时刻的单匝线圈测量的环电压约为250V。这样的结果与其它方式的估算是相对应的。测量结果还揭示了RFP装置大的等离子体电流密度和异常的环电压的存在。     

在SWIP-RFP装置反场箍缩的实验结果(英文)

给出西南物理研究院反场箍缩(SWIP-RFP)装置的实验观测结果。在确定放电程序下,不同的初始气压,不同的极场电容器、环场电容器Ⅰ和环场电容器Ⅱ充电电压条件下,反场箍缩位形在60～210μs时间区域能够建立。给出了等离子体电流及其持续时间,以及与其相关因素的依赖关系。由实验给出F-Θ曲线、等离子体柱位移、B_φ和B_θ的分布、光电测量信号和等离子体电流维持时间,它们是互相一致的。这结果表明,在无功率短路情况下,等离子体存在时间大于0.3ms。     

HL-1M等离子体的复合锯齿振荡

用软X射线二极管阵列可以很容易地探测到在等离子体内部形成的软X射线辐射扰动的锯齿振荡波形,根据观测到的锯齿振荡的某些特征可以定性地确定等离子体芯部的磁场位形。在托卡马克等离子体加热过程中,电子加热和电流穿透使得电流分布不断峰化、中心磁轴附近的安全因子下降,当中心安全因子q(O)<1时在q=1磁面附近形成磁岛,磁岛的增长     

从q>1至q<1位形演变(英文)

给出了沿极小势能轨迹从类托卡马克至反场箍缩(RFP)的演变。在反场箍缩条件下可允许用强等离子体电流充分加热等离子体到点火温度,而不需要辅助的中性束或射频加热系统。     

微波等离子体增强CVD实验装置建造与调试

建造了一台微波等离子体增强化学气相沉积实验装置,利用该装置实验研究了微波功率、工作气体种类、工作气压及磁场位形对等离子体特性影响。结果表明,在(10~(-1)～10~3)Pa的气压范围内,获得了稳定的微波等离子体。实验证实了氩气参与放电和外加磁场有助于降低所需的微波击穿功率和对等离子体有一定稳定作用。     

JET中的内部输运垒放电及其对边缘条件的灵敏度

几次JET实验致力于研究具有内部输运垒（ITB）的稳态放电，ITB形成于放电电流的上升阶段，放电是在芯部具有低磁剪切[=r/q(dq/dr)]和附加的高加热功率条件下进行，为了得到在高压力峰值下稳定性与破裂的关系，这在ITB放电中是典型的，可以加宽在等离子体边缘有H模输垒的压力分布。但是，由于在ITB处旋转剪切和压力梯度的减小，无ELM H模期间边缘压力的大幅增大削弱了ITB。另外，H模阶段I型ELM活性导致JET中现有输入功率（达28MW）时ITB的崩塌，通过控制输入功率减小芯部压力以及利用氩气剂量控制等离子体的边缘压力，获得了最佳ITB放电，在大约30％－40％Greenwald密度的线平均密度下，这些放电达到了H97约束增强因子（τE／τE.ITER97,定标）为1．2－1．6时若干能量约束时间（τE）的稳态条件，利用添加的氘气剂量或浅弹丸加料增大密度导致了ITB削弱，为了维持高密度下的ITB，应在等离子体边缘保持Ⅲ型ELMS，给出未来JET实验的范围。     

中国环流器二号A(HL-2A)装置物理设计

文章是关于中国环流器二号A(HL-2A)装置物理设计的总结报告,包括以下几方面的内容:分析计算等离子体截面变形及由截面拉长引起的垂直不稳定性,提出对HL-2A极向磁场线圈电流和控制系统的要求;研究通过中性束注入加热(NBI)和低混杂波电流驱动(LHCD)实现等离子体剖面控制,模拟并设计HL-2A的高性能的运行模式;分析HL-2A先进约束位形(RS位形)下的磁流体力学不稳定性,为实现高性能模式稳态运行的等离子体控制指出方向;同时,利用数值模拟分析HL-2A偏滤器等离子体性能,为偏滤器的改进提供依据。     

STE—2反场箍缩极向偏滤器实验的首批结果

已在有一个外偏滤器室的放电容器中产生了有单极向零的反场箍缩。在目前的实验中没有装上导电壳。极向偏滤器位形维持的时间为壁的时间常数，在磁起伏中ｍ＝１撕裂模的优势不受偏滤器位形的影响。采用偏滤器位形和在偏滤器电流达到主等离子体电流的３０％的情况下，极向偏滤器都没有引起对等离子体性能的有害效应。     

FEB反剪切位形堆芯物理

本文讨论了反剪切位形的特性和研究近况。从MHD稳定性和自举电流份额之间折衷考虑推导出它们之间的相互关系并得到先进托卡马克运行空间图,找到了合适的FEB反剪切位形(FEB-RS)工作范围及相应的温度、密度分布,计算了FEB-RS的堆芯物理参数。研究表明,在同样尺寸下堆芯等离子体性能大大提高。     

利用负磁剪切改善托卡马克中的等离子体性能

本文报道一种托卡马克等离子体位形，它在最大的稳定等离子体压强、自举电流贡献以及环形几何结构中温度和密度梯度驱动的模的动力学稳定性方面同时得到改善。其特点在于等离子体内部的负磁剪切和峰化压力分布。对理想低ｎ外部扭曲模的稳定性要求等离子体小半径的１．３倍处有一个导体壳。这种新颖的等离子体位形有希望改善先进托卡马克实验中的等离子体性能。     

HT-6B托卡马克装置放电区精细结构研究

在HT-6B托卡马克装置的不同n_e～q(α)参数条件下,发现五种不同特性的放电区。两种-主要的典型放电区为锯齿区(SAWTOOTH)和MHD振荡区。在此二区之间存在一个过渡区。过渡区中可以出现锯齿和MHD振荡两种放电状态。在低密度情况下出现高能电子区和逃逸区。在低q(α)的过渡区及其附近(共振区),外加共振螺旋场(RHF)有强烈地抑制MHD振荡、放大锯齿波形、改善放电等多种作用。     

SWIP-RFP装置驰豫参数的时间演变

弛豫理论是反场箍缩等离子体研究最成功的理论,这一理论描述的许多RFP的结果都在实验中得到了验证,从而得到了广泛的接受和运用。弛豫理论预言弛豫等离子体的电流始终平行于磁场     

HL-2A装置LHCD的运行区域与驱动电流分布控制

本文利用低杂波电流驱动(LHCD)的理论和实验结果,讨论了电流驱动效率和电流分布控制与等离子体参量及入射波谱的关系,强调了波传播在确定功率沉积分布区域中的作用,并讨论了控制电流密度分布的方法,探索在HL-2A装置上实现中心负磁剪切位形的可能性。 早在80年代,实验和理论研究就奠定了低杂波电流驱动(LHCD)的物理基础。在理论上,利用射线追踪技术和Fokker-Planck方程的不